鋼結構廠房設計中防火和防腐設計的探討

李穎 任衛東

摘要：在經濟發展進程中，各個領域的技術能效也隨之不斷強化，尤其是鋼鐵冶煉技術的整體水平與以往相較呈明顯上升趨勢，這就為建筑行業的現代化發展提供了必要的技術及資源保障，基于鋼材性能及品種的多樣化，鋼結構廠房與鋼筋混凝土廠房的性價比要更高，不僅具有施工效率高的特點，剛度及抗震性能更具有高指標優勢，基于此，對鋼結構廠房中的防火及防腐設計要點進行精準把控具有重要意義。

關鍵詞：鋼結構廠房；防火設計；防腐設計

在經濟技術發展進程中，鋼結構廠房由于具備多樣化的應用優勢，在廠房結構選擇中的占比率逐漸上升，雖然鋼結構廠房的承載能力強、抗震性能優良，但是鋼材作為建筑材料中的一種，其防火及防腐性能的優化卻十分必要，這是因為其本身防火性能較弱，極易被腐蝕，一旦忽視這兩個指標，就會導致鋼結構廠房設計存在漏洞，在問題發生時還會伴隨出現經濟損失，因此，這就需要在明確鋼結構廠房設計要點的基礎上，對防火及防腐設計進行持續優化，促使建筑整體性能達到最佳標準。

一、鋼結構廠房中防火設計的優化

任何結構的工業廠房都需要重點關注防火工作，尤其是鋼結構工業廠房，由于其本身防火指標較弱，就更應當對防火設計進行優化。實際上鋼構件的抗拉強度與溫度成反向關系，以火溫度100℃為基準，當溫度上升時，鋼構件的抗拉強度就會隨之下降，塑性指標也會呈現明顯的增大趨勢；當構件受火溫度達到250℃時，鋼材的抗拉強度會有所提高，但是這只是暫時性的，塑性指標卻恰好相反會明顯下降，處于這一節點中，鋼材的顏色會變藍，在脆性增加的同時，其強度值將達到頂峰；當溫度達到500攝氏度時，鋼材強度將大幅度下降，同時可能伴隨出現結構破損問題。因此，有必要在鋼結構廠房設計中對隔熱及防火設計進行重點關注，在強化設計能效的基礎上，促使鋼結構廠房的安全性及穩定性大幅度提高。

1.明確鋼結構廠房的耐火等級

首先，應當對鋼結構廠房的火災危險性類別進行全面了解，而后通過衡量廠房綜合性能，并將各類指標與之對比，確定廠房的耐火等級。從當前形勢來看，我國在《建筑設計防火規范》 中將廠房生產火災危險性類別分別為：甲、乙、丙、丁、戊及五類，鋼結構廠房所屬的防火等級是幾類，就應當涂刷與之匹配的防火涂料。

2.根據設計內容對防火保護措施進行科學選擇

任何防火措施的選擇都不能脫離主體設計，在鋼結構廠房防火中更是如此，防火設計與防火措施是相輔相成的，二者缺一不可，相對的以設計為基準對防火保護措施進行選擇時也應當將鋼結構的耐火極限有效提升，促使其達到既定標準，進而對鋼結構形成較強的保護作用，避免出現鋼結構因火變形問題。從當前形勢來看，鋼構件防火措施中涂刷防火涂料的應用頻率較高，通過涂刷保護層，能夠起到較強的隔熱及耐火作用，促使鋼構件的耐火指標相對提升。但是防火涂料在實際使用時卻需要重點考量涂料與底層防腐涂料是否難以相互協調，只有避免二者出現化學反應，才能促使其能效作用充分發揮。

3.精確劃分建筑物防火分區

根據建筑物結構及面積特點做好防火分區能夠相對提高防火的有效性及精準度，在科學控制防火分區區域范疇的基礎上，能夠實現鋼結構廠房的防火控制目標。在實際設計環節，各個防火分區都應當按照既定要求設計數量充足的安全出口，同時還應當對疏散距離進行科學布置。以防火規范為基準，安全出口的價值及定義得到了明確體現，細化來說就是達到安全指標并與規定相契合的樓梯及安全區域的門，所謂出口就是連接建筑物與室外的重要通道，一旦發生火災，能夠對人群進行快速疏散，因此，安全出口的設計應當達到防火規范的各項準則，確保火災發生時能夠在第一時間將人群疏散，為人們的生命安全提供必要保障。

除此之外，應當根據實際情況，重點考量人群疏散特征及需求，以人群密集指數為基準，將鋼結構廠房的防火設計與之高效銜接，逐步加大對安全疏散路線及距離等的精細化設計，促使疏散效率不斷提升，與此同時還應當根據疏散路線，合理設置指標標志，確保人員快速撤離危險區域，盡可能的減少生命及經濟財產損失，為人民的生命財產安全保駕護航。

二、防腐設計在鋼結構工業廠房中的應用

鋼結構廠房在現代工業廠房中的占比率逐漸上升，與鋼筋混凝土廠房相對比，其應用優勢更為顯著，不僅自體重量小，更具有較強的抗震能力，穩定性極強。從當前形勢來看，鋼結構廠房的類型更為多樣，無論是門式剛架結構的輕型鋼結構廠房還是像煉鋼車間，都涵蓋其中，為了滿足多樣化的廠房需求，大型冶煉車間的利用率也逐漸增加。雖然鋼結構廠房的優點眾多，但是作為一種建筑材料，它的缺點也是不容忽視的，而鋼結構廠房由于受到結構部件屬性的直接影響，極易在所處環境中出現化學變化，進而導致結構材料的性能及材質向著不良趨勢轉變，在鋼結構的穩定性遭到破壞時，應用價值就會被直接弱化進而出現鋼結構的腐蝕問題，這不僅會導致構件截面出現非常規縮小問題，更會破壞構件表面的整體性，而局部表面也會銹跡斑斑，更會嚴重的還會出現銹坑，一旦被腐蝕位置受到構件應力影響，就會導致結構破損。

從當前形勢來看，針對鋼結構廠房的防腐措施較為多樣，無論是熱浸鍍鋅還是涂刷防銹防腐涂料，都具有較強的防腐效果，尤其是后者應用頻率普遍較高，這就需要根據實際情況，對防腐方法的適應性進行衡量，確保其防腐效果達到理想狀態。在實際操作中首先應當以鋼結構的表面層為主導涂刷厚度適宜的防腐層，基于此，在涂料的作用下能夠相對提升保護屬性，進一步隔絕水蒸氣及氧氣等，減緩腐蝕速度。在設計階段，應當根據既定要求，對涂抹厚度及次數進行重點把控，通常情況下，鋼結構廠房需要分別涂刷兩道底漆、兩道面漆。如果鋼構件處于露天環境下，就更應當對漆膜厚度及標準進行了解，促使實踐操作與預期目標高度符合，進而從根本上提高涂層的抗腐蝕能力。

三、結語

綜上所述，工業廠房的優化設計對于工業的現代化發展來說具有重要意義，基于鋼結構本身具有的應用優勢，未來的工業廠房應當是以鋼結構廠房為主導，但是由于鋼構件本身耐火指標較弱，并且極易被腐蝕，就需要將防火及防腐設計納入重點范疇，在提高重視度的基礎上，將可行性的防火及防腐措施落實到位，推動設計工作不斷向前發展，隨著防火及防腐涂料的發展，鋼結構廠房的應用范圍將更為廣泛。

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（作者單位：中國市政工程西南設計研究總院有限公司）